JPH11163390A - Optical module - Google Patents

Optical module

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JPH11163390A
JPH11163390A JP32888097A JP32888097A JPH11163390A JP H11163390 A JPH11163390 A JP H11163390A JP 32888097 A JP32888097 A JP 32888097A JP 32888097 A JP32888097 A JP 32888097A JP H11163390 A JPH11163390 A JP H11163390A
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JP
Japan
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light
light beam
substrate
main surface
face
Prior art date
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Pending
Application number
JP32888097A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Fukushima
昭 福島
Hiroki Murakami
裕樹 村上
Masahiro Yoneda
昌博 米田
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Fujitsu Ltd
Fujitsu Quantum Devices Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Fujitsu Quantum Devices Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11163390A publication Critical patent/JPH11163390A/en
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high optical coupling efficiency between a light beam receiving element and a light beam outputting element by arranging a light beam outputting element, a light beam receiving element and an optical path changing means on the main surface of a substrate, and forming a light-reflecting film on a region irradiated with a part of the outputted light beam. SOLUTION: A light-receiving element 10 and a laser diode 50 are laminated on a retaining substrate 1, constituted of a silicon substrate 1a and an SiO2 film 1b of a main surface. An incident end surface 11 of the element 10 and a high reflecting end surface 51 of the diode 50 are made to face each other, and a light-reflecting film 60 composed of Au is formed on a region between the surface 11 and the surface 51. A part of the outputted laser light enters directly a slant face 11a, and a part is reflected by the reflecting film 60 and enters the slant face 11a. It acts as an optical path change means which changes traveling direction of the laser light. By suitably adjusting a light-receiving diode D1 , a greater part of the laser light from the diode 50 is made to reach the light-receiving diode D1 , so that the optical coupling efficiency between the diode 50 and the element 10 can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光検出装置に関
し、特に光通信システムに用いられる半導体レーザモジ
ュールの出力モニタ用受光素子に適した光検出装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photodetector, and more particularly to a photodetector suitable for a light-receiving element for monitoring an output of a semiconductor laser module used in an optical communication system.

【0002】半導体レーザモジュールには、レーザダイ
オードの温度特性を補償するために、光出力をモニタす
る受光素子が内蔵されている。受光素子は、レーザダイ
オードから出力されたレーザ光を受光して光電流に変換
する。この光電流がフィードバック回路に入力され、レ
ーザダイオードにフィードバックされる。フィードバッ
ク回路の簡素化やフィードバック制御の高性能化のため
に、より大きな光電流を発生することが好ましい。
A semiconductor laser module has a built-in light receiving element for monitoring an optical output in order to compensate for the temperature characteristics of a laser diode. The light receiving element receives the laser light output from the laser diode and converts it into a photocurrent. This photocurrent is input to the feedback circuit and fed back to the laser diode. In order to simplify the feedback circuit and improve the performance of the feedback control, it is preferable to generate a larger photocurrent.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、レーザダイオードの出力モニタ用
光検出素子として、エッジ入射構造を有するフォトダイ
オードが用いられていた。エッジ入射構造のフォトダイ
オードは、検出すべき光が入射する入射端面を、レーザ
ダイオードの高反射端面に対向させるように配置され
る。レーザダイオードの高反射端面から出射したレーザ
光がフォトダイオードの入射端面からその受光領域内に
入射する。フォトダイオードは、その受光領域に入射し
たレーザ光の強度に応じた光電流を発生する。この光電
流を観測することにより、レーザダイオードの光出力を
モニタすることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a photodiode having an edge incident structure has been used as a photodetector for monitoring the output of a laser diode. The photodiode having the edge incidence structure is arranged so that an incident end face on which light to be detected is incident is opposed to a high reflection end face of the laser diode. Laser light emitted from the highly reflective end face of the laser diode enters the light receiving region from the incident end face of the photodiode. The photodiode generates a photocurrent according to the intensity of the laser light incident on the light receiving region. By observing this photocurrent, the optical output of the laser diode can be monitored.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】エッジ入射構造のフォ
トダイオードの受光領域は、通常厚さ2〜3μm程度の
薄層である。これに対し、レーザダイオードの高反射端
面から出射するレーザ光は、その活性層の法線方向に約
30°程度の広がりを持っている。このため、レーザダ
イオードの高反射端面から出射したレーザ光のうち、フ
ォトダイオードの受光領域に入射する光は僅かである。
換言すると、レーザダイオードとエッジ入射構造のフォ
トダイオードとを光結合させる場合には、大きな結合効
率を得ることが困難である。
The light receiving area of a photodiode having an edge incident structure is usually a thin layer having a thickness of about 2 to 3 μm. On the other hand, the laser light emitted from the high reflection end face of the laser diode has a spread of about 30 ° in the normal direction of the active layer. Therefore, of the laser light emitted from the high reflection end face of the laser diode, a small amount of light is incident on the light receiving region of the photodiode.
In other words, when the laser diode and the photodiode having the edge incidence structure are optically coupled, it is difficult to obtain a large coupling efficiency.

【0005】本発明の目的は、光ビーム出射素子との光
結合効率を高めることが可能な光検出装置を提供するこ
とである。
It is an object of the present invention to provide a photodetector capable of improving the efficiency of light coupling with a light beam emitting element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、主表面を有する基板と、前記基板の主表面上に取り
付けられ、光ビームを出射する出射端面を備え、該出射
端面から出射した光ビームの一部が前記基板の主表面の
一部の領域を照射するように配置された光ビーム出射素
子と、前記基板の主表面上に取り付けられ、入射する光
ビームを検出する受光部を含む受光素子と、前記光ビー
ム出射素子から出射した光ビームを受け、前記受光素子
の受光部に入射するように該光ビームの進行方向を変え
る光路変換手段と、前記基板の主表面のうち、前記光ビ
ーム出射素子の出射端面から出射した光ビームの一部に
より照射される光ビーム照射領域上に形成され、該光ビ
ームを反射して前記光路変換手段に入射させる光反射膜
とを有する光モジュールが提供される。
According to one aspect of the present invention, there is provided a substrate having a main surface, and an emission end surface mounted on the main surface of the substrate and emitting a light beam. A light beam emitting element arranged so that a part of the light beam irradiates a partial area of the main surface of the substrate, and a light receiving unit that is mounted on the main surface of the substrate and detects an incident light beam. A light receiving element, including a light beam emitted from the light beam emitting element, an optical path changing means for changing a traveling direction of the light beam so as to be incident on a light receiving portion of the light receiving element, and a main surface of the substrate, A light reflecting film formed on a light beam irradiation area irradiated by a part of the light beam emitted from the light emitting end face of the light beam emitting element, and reflecting the light beam and making the light beam incident on the light path changing means; Module Le is provided.

【0007】光路変換手段を配置することにより、光ビ
ームの光路を、受光素子が受光し易いように変換するこ
とができる。また、光反射膜を配置することにより、光
路変換手段に直接入射しない光ビームを反射させて入射
させることができる。このようにして光ビーム出射素子
と受光素子との光結合効率を高めることができる。
By arranging the optical path changing means, the light path of the light beam can be converted so that the light receiving element can easily receive the light. Further, by disposing the light reflecting film, a light beam that does not directly enter the optical path changing means can be reflected and entered. Thus, the optical coupling efficiency between the light beam emitting element and the light receiving element can be increased.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】レーザダイオード及びその出力モ
ニタ用の受光素子を備えた半導体レーザモジュールを例
にとって、本発明の実施例を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described by taking a semiconductor laser module having a laser diode and a light receiving element for monitoring its output as an example.

【0009】図1は、本発明の実施例による光検出装置
の断面図を示す。実施例による光検出装置は、シリコン
基板1aと、その主表面上に形成されたSiO2 膜1b
との積層構造を有する支持基板1の主表面上に配置され
た受光素子10とレーザダイオード50とを含んで構成
される。受光素子10とレーザダイオード50とは、受
光素子10の入射端面11とレーザダイオード50の高
反射端面51とが対向するように配置されている。
FIG. 1 is a sectional view of a photodetector according to an embodiment of the present invention. The photodetector according to the embodiment includes a silicon substrate 1a and a SiO 2 film 1b formed on a main surface thereof.
And a laser diode 50 disposed on the main surface of the support substrate 1 having a laminated structure of The light receiving element 10 and the laser diode 50 are arranged such that the incident end face 11 of the light receiving element 10 and the high reflection end face 51 of the laser diode 50 face each other.

【0010】レーザダイオード50は、活性層53、活
性層53を上下から挟むn型クラッド層54とp型クラ
ッド層55を含んで構成される。レーザダイオード50
の高反射端面51と低反射端面52とにより光共振器が
構成される。低反射端面52及び高反射端面51は、例
えばそれぞれ反射率が30%及び80%となるように低
反射及び高反射コーティングが施されている。光共振器
内に励起されたレーザ光は、低反射端面52から外部に
出射するとともに、高反射端面51からも僅かに出射す
る。
The laser diode 50 includes an active layer 53, an n-type cladding layer 54 sandwiching the active layer 53 from above and below, and a p-type cladding layer 55. Laser diode 50
The high-reflection end face 51 and the low-reflection end face 52 constitute an optical resonator. The low-reflection end face 52 and the high-reflection end face 51 are coated with low-reflection and high-reflection coatings, for example, so that the reflectances are 30% and 80%, respectively. The laser light pumped into the optical resonator is emitted from the low reflection end face 52 to the outside and also slightly emitted from the high reflection end face 51.

【0011】レーザダイオード50の活性層53は、支
持基板1の主表面にほぼ平行に配置される。このため、
レーザダイオード50の高反射端面51から出射したレ
ーザ光の光軸は、支持基板1の主表面にほぼ平行にな
る。
The active layer 53 of the laser diode 50 is arranged substantially parallel to the main surface of the support substrate 1. For this reason,
The optical axis of the laser light emitted from the high reflection end face 51 of the laser diode 50 is substantially parallel to the main surface of the support substrate 1.

【0012】受光素子10は、n型InPよりなる受光
素子基板12と、その上側主面上に形成された受光ダイ
オードを含んで構成される。受光素子基板12の下側主
面は融材層18を介して支持基板1の主表面上に融着さ
れている。
The light receiving element 10 includes a light receiving element substrate 12 made of n-type InP and a light receiving diode formed on an upper main surface thereof. The lower main surface of the light receiving element substrate 12 is fused to the main surface of the support substrate 1 via the fusion layer 18.

【0013】受光素子基板12の上側主面上に、n型の
InP層13、ノンドープのInGaAs層14、及び
- 型のInP層15が積層されている。これらの層
は、例えば、III族原料として固体In、Gaを用
い、V族原料としてPH3 、AsH3 を用いたクロライ
ド気相成長(クロライドVPE)により形成される。ク
ロライドVPEにおいては、In及びGaがCl2 ガス
と反応して基板上に供給される。
On the upper main surface of the light receiving element substrate 12, an n-type InP layer 13, a non-doped InGaAs layer 14, and an n - type InP layer 15 are laminated. These layers are formed by, for example, chloride vapor phase epitaxy (chloride VPE) using solid In and Ga as group III materials and PH 3 and AsH 3 as group V materials. In chloride VPE, In and Ga react with Cl 2 gas and are supplied onto the substrate.

【0014】n- 型のInP層15の一部の領域にp型
不純物であるZnを熱拡散させることにより、p型領域
15a及び15bが形成されている。p型領域15a及
び15bの上に、それぞれ電極16a及び16bが形成
されている。
The p-type regions 15a and 15b are formed by thermally diffusing Zn, which is a p-type impurity, in a part of the n -type InP layer 15. Electrodes 16a and 16b are formed on p-type regions 15a and 15b, respectively.

【0015】InP層15のp型領域15a、ノンドー
プのInGaAs層14、及びn型InP層13によ
り、pin構造の受光ダイオードD1 が構成され、In
P層15のp型領域15b、ノンドープのInGaAs
層14、及びn型InP層13により、pin構造の駆
動ダイオードD2 が構成されている。受光ダイオードD
1 の形成されている領域が、受光素子10の受光部に相
当する。
The p-type region 15a of the InP layer 15 is
InGaAs layer 14 and n-type InP layer 13
Light receiving diode D having a pin structure1Is formed, and In
P-type region 15b of P layer 15, non-doped InGaAs
The layer 14 and the n-type InP layer 13 drive the pin structure.
Dynamic diode DTwoIs configured. Photodiode D
1Is formed in the light receiving portion of the light receiving element 10.
Hit.

【0016】受光素子10の入射端面11と受光素子基
板12の下側主面とが交わる稜の部分は面取りされてお
り、支持基板1の主表面に対して傾斜した斜面11aが
形成されている。受光素子基板12の下側主面と斜面1
1aは、例えばSiN膜17により無反射コーティング
されている。斜面11aと支持基板1の主表面とのなす
角をθとする。
A ridge portion where the incident end face 11 of the light receiving element 10 and the lower main surface of the light receiving element substrate 12 intersect is chamfered, and an inclined surface 11a inclined with respect to the main surface of the support substrate 1 is formed. . Lower main surface and slope 1 of light receiving element substrate 12
1a is non-reflective coated with, for example, a SiN film 17. The angle between the slope 11a and the main surface of the support substrate 1 is defined as θ.

【0017】支持基板1の主表面のうち、レーザダイオ
ード50の高反射端面51と受光素子10の入射端面1
1との間の領域上に、光反射膜60が形成されている。
光反射膜60は、例えばAuにより形成される。
Of the main surface of the support substrate 1, the highly reflective end face 51 of the laser diode 50 and the incident end face 1 of the light receiving element 10
The light reflection film 60 is formed on the area between the light reflection films 1 and 2.
The light reflection film 60 is formed of, for example, Au.

【0018】レーザダイオード50の高反射端面51か
ら出射するレーザ光は、上下方向に約30°程度の広が
り角を持つ。出射したレーザ光の一部は、斜面11aに
直接入射し、他の一部は、光反射膜60により反射して
斜面11aに入射する。斜面11aに入射したレーザ光
は、InPと大気との屈折率差に応じて屈折し、受光ダ
イオードD1 が形成されている領域に達する。すなわ
ち、斜面11aが、レーザ光の進行方向を変える光路変
換手段として作用する。
The laser light emitted from the high reflection end face 51 of the laser diode 50 has a divergence angle of about 30 ° in the vertical direction. A part of the emitted laser light is directly incident on the slope 11a, and another part is reflected by the light reflection film 60 and is incident on the slope 11a. The laser light incident on the slopes 11a is refracted according to the refractive index difference between InP and the atmosphere to reach the area where the light-receiving diode D 1 is formed. That is, the slope 11a functions as an optical path changing unit that changes the traveling direction of the laser light.

【0019】受光ダイオードD1 が配置される位置と角
度θとを適当に調節することにより、レーザダイオード
50の高反射端面51から出射したレーザ光の多くを受
光ダイオードD1 に到達させることができる。例えば、
角度θを45〜60°の範囲に設定する。また、支持基
板1の主表面上に光反射膜60を形成しているため、支
持基板1の主表面を照射するレーザ光をも斜面11aに
入射させ、受光ダイオードD1 に到達させることができ
る。このようにして、レーザダイオード50と受光素子
10との光結合効率を高めることができる。
By appropriately adjusting the position at which the light receiving diode D 1 is disposed and the angle θ, most of the laser light emitted from the high reflection end face 51 of the laser diode 50 can reach the light receiving diode D 1. . For example,
Is set in the range of 45 to 60 °. Moreover, since forming the light reflecting film 60 on the main surface of the supporting substrate 1, is incident on the inclined surface 11a is also a laser beam for irradiating a main surface of the supporting substrate 1, it is possible to reach the receiving diode D 1 . Thus, the optical coupling efficiency between the laser diode 50 and the light receiving element 10 can be increased.

【0020】図2は、受光素子10の等価回路を示す。
電極16aと16bとの間に、受光ダイオードD1 と駆
動ダイオードD2 とが相互に逆極性で直列に接続されて
いる。電極16aが受光ダイオードD1 のアノードに対
応し、電極16bが駆動ダイオードD2 のアノードに対
応する。
FIG. 2 shows an equivalent circuit of the light receiving element 10.
Between the electrodes 16a and 16b, a light receiving diode D 1 and the drive diode D 2 are connected in series with opposite polarity to each other. Electrode 16a corresponds to the anode of the light-receiving diode D 1, the electrode 16b corresponds to the anode of the drive diode D 2.

【0021】電極16aは、抵抗素子Rを介して接地さ
れ、抵抗素子Rの両端に発生する電圧が出力信号として
取り出される。駆動ダイオードD2 に、直流電源Eから
順方向バイアスが印加される。受光ダイオードD1 は逆
方向にバイアスされ、入射光に応じて導通する。
The electrode 16a is grounded via a resistance element R, and a voltage generated across the resistance element R is taken out as an output signal. To drive the diode D 2, a forward bias is applied from the DC power source E. Receiving diode D 1 is reverse biased and conducts in response to incident light.

【0022】駆動ダイオードD2 に対応するp型領域1
5bは、受光ダイオードD1 に対応するp型領域15a
よりも実質的に大きな面積を有し、大きな駆動電流を供
給することができる。また、駆動ダイオードD2 の接合
容量Cp が大きいのに対し、受光ダイオードD1 の接合
容量は小さい。このため、受光ダイオードD1 は、入射
光に対して高速の応答を示す。
P-type region 1 corresponding to drive diode D 2
5b is, p-type region 15a corresponding to the receiving diode D 1
It has a substantially larger area and can supply a larger drive current. Further, while the junction capacitance C p of the drive diode D 2 is large, the junction capacitance of the photodiode D 1 is small. Therefore, the light receiving diode D 1 shows a fast response to incident light.

【0023】例えば、図1に示すレーザダイオード50
の高反射端面51から出射するレーザ光の強度が約2m
Wのとき、約0.45mAの光電流を検出することがで
きた。これに対し、光反射膜60を形成しない場合に
は、約0.3mA程度の光電流しか検出できなかった。
光反射膜60を形成することにより、光電流の大きさを
約1.5倍程度まで増大させることができた。
For example, the laser diode 50 shown in FIG.
The intensity of the laser light emitted from the high reflection end face 51 is about 2 m
At W, a photocurrent of about 0.45 mA could be detected. On the other hand, when the light reflection film 60 was not formed, only a photocurrent of about 0.3 mA could be detected.
By forming the light reflection film 60, the magnitude of the photocurrent could be increased to about 1.5 times.

【0024】上記実施例によると、光電流を増大させる
ことができるため、フィードバック回路の簡素化や、フ
ィードバック制御の高性能化を達成することが可能にな
る。
According to the above embodiment, since the photocurrent can be increased, it is possible to simplify the feedback circuit and to achieve high performance of the feedback control.

【0025】次に、図3を参照して、図1に示す光検出
装置の製造方法について説明する。図3は、各チップ単
位に分離する前の基板の断面図を示す。(100)面が
表出したn型InPからなる受光素子基板12の上側主
面上に、n型InP層13、ノンドープのInGaAs
層14、n- 型のInP層15を、例えばクロライドV
PEにより堆積する。InP層15のうち、図1のp型
領域15a及び15bに対応する領域にZnを熱拡散さ
せ、p型領域15a、15bを形成する。
Next, a method of manufacturing the photodetector shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate before separation into individual chip units. An n-type InP layer 13 and a non-doped InGaAs are formed on the upper main surface of the light-receiving element substrate 12 made of n-type InP with the (100) plane exposed.
The layer 14 and the n -type InP layer 15 are
Deposited by PE. In the InP layer 15, Zn is thermally diffused into regions corresponding to the p-type regions 15a and 15b in FIG. 1 to form p-type regions 15a and 15b.

【0026】InP層15の上に電極層を堆積してパタ
ーニングし、電極16a及び16bを形成する。電極1
6a、16bは、例えば材料Auにより形成される。
An electrode layer is deposited and patterned on the InP layer 15 to form electrodes 16a and 16b. Electrode 1
6a and 16b are formed of, for example, a material Au.

【0027】受光素子基板12の下側主面を、図1の受
光素子10の端面に相当する領域及びその近傍が露出す
るようにマスクパターンで覆い、受光素子基板12を部
分的にエッチングして溝20を形成する。エッチャント
として塩酸、またはBrとHBrとH2 Oとの混合液を
使用すると、溝20の側面に(111)面あるいはその
近傍の結晶面が表出する。この側面が、図1に示す斜面
11aに相当する。このとき、受光素子基板12の下側
主面を溝20の開口部側へ延長した仮想平面と溝20の
側面とのなす角θは、約55°となる。なお、エッチャ
ントとして、HClとH3 PO4 との混合液、またはB
rを含むエタノールを用いることもできる。
The lower main surface of the light receiving element substrate 12 is covered with a mask pattern so as to expose a region corresponding to the end face of the light receiving element 10 of FIG. 1 and its vicinity, and the light receiving element substrate 12 is partially etched. A groove 20 is formed. When hydrochloric acid or a mixed solution of Br, HBr and H 2 O is used as an etchant, a (111) plane or a crystal plane in the vicinity thereof appears on the side surface of the groove 20. This side surface corresponds to the slope 11a shown in FIG. At this time, the angle θ between the imaginary plane extending the lower main surface of the light receiving element substrate 12 toward the opening of the groove 20 and the side surface of the groove 20 is about 55 °. As an etchant, a mixed solution of HCl and H 3 PO 4 or B
Ethanol containing r can also be used.

【0028】溝20を形成した後、溝20の側面及び受
光素子基板12の下側主面を覆うように、反射防止膜1
7を形成する。反射防止膜17は、例えば厚さ0.2μ
mのSiN膜である。
After forming the groove 20, the antireflection film 1 is formed so as to cover the side surface of the groove 20 and the lower main surface of the light receiving element substrate 12.
7 is formed. The antireflection film 17 has a thickness of, for example, 0.2 μm.
m SiN film.

【0029】反射防止膜17の表面のうち、溝20の側
面以外の領域上に、融材層18を形成する。融材層18
は、例えば厚さ0.1μmのTi層、厚さ0.1μmの
Au層、厚さ2μmのSn層、及び厚さ0.1μmのA
u層がこの順番に積層された4層構造を有する。
On the surface of the antireflection film 17, a flux layer 18 is formed on a region other than the side surface of the groove 20. Flux layer 18
Are, for example, a 0.1 μm thick Ti layer, a 0.1 μm thick Au layer, a 2 μm thick Sn layer, and a 0.1 μm thick A layer.
It has a four-layer structure in which u layers are stacked in this order.

【0030】図3に示す基板を溝20に沿って劈開し、
各チップ単位に分離する。融材層18を図1に示す支持
基板1の主表面上に融着することにより、受光素子10
が支持基板1に固定される。このとき、支持基板1の主
表面に位置合わせ用マーク4を形成しておくことによ
り、高精度の位置合わせが可能になる。
The substrate shown in FIG. 3 is cleaved along the groove 20.
Separate into individual chip units. The fusion layer 18 is fused onto the main surface of the support substrate 1 shown in FIG.
Is fixed to the support substrate 1. At this time, by forming the alignment marks 4 on the main surface of the support substrate 1, highly accurate alignment can be performed.

【0031】図4は、上記実施例の変形例による光検出
装置の概略断面図を示す。支持基板1の主表面のうち、
レーザダイオード50の高反射端面51と受光素子10
の入射端面11との間の領域に浅い凹部3が形成されて
いる。凹部3の側面はなだらかな斜面あるいは斜めの曲
面とされている。凹部3は、例えばKOHを用いたウェ
ットエッチングにより形成される。凹部3の内面は、光
反射膜60で覆われている。その他の構成は、図1に示
す実施例の場合と同様である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a photodetector according to a modification of the above embodiment. Of the main surface of the support substrate 1,
High reflection end face 51 of laser diode 50 and light receiving element 10
A shallow concave portion 3 is formed in a region between the incident end face 11 and the light incident end face 11. The side surface of the concave portion 3 is a gentle slope or an oblique curved surface. The recess 3 is formed by, for example, wet etching using KOH. The inner surface of the recess 3 is covered with the light reflecting film 60. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIG.

【0032】凹部3の内面を適当な形状、たとえば斜面
に(111)面が表出するような形状とすることによ
り、より多くのレーザ光を受光素子10の受光ダイオー
ドD1に到達させることができるであろう。
By forming the inner surface of the concave portion 3 into an appropriate shape, for example, a shape such that the (111) plane is exposed on the slope, more laser light can reach the light receiving diode D 1 of the light receiving element 10. I can do it.

【0033】図5は、上記実施例による光検出装置を用
いた半導体レーザモジュールの概略斜視図を示す。セラ
ミックパケージ70の上面に、平坦な底面を有する凹部
71が形成され、凹部71の底面上に支持基板1が固定
されている。支持基板1の主表面上には、図1に示すレ
ーザダイオード50と受光素子10が固定されている。
支持基板1の主表面のうち受光素子10とレーザダイオ
ード50との間の領域上に光反射膜60が形成されてい
る。
FIG. 5 is a schematic perspective view of a semiconductor laser module using the photodetector according to the above embodiment. A recess 71 having a flat bottom surface is formed on the upper surface of the ceramic package 70, and the support substrate 1 is fixed on the bottom surface of the recess 71. On the main surface of the support substrate 1, the laser diode 50 and the light receiving element 10 shown in FIG. 1 are fixed.
A light reflection film 60 is formed on a region between the light receiving element 10 and the laser diode 50 on the main surface of the support substrate 1.

【0034】レーザダイオード50の低反射端面52に
光ファイバ72の先端が対向し、レーザダイオード50
と光ファイバ72とが光結合している。光ファイバ72
の先端近傍の芯線が露出した部分は、支持基板1の主表
面に形成されたV溝73により位置決めされている。V
溝71は、例えばSiO2 パターンをマスクとし、エッ
チャントとしてKOHを用いて(100)面のシリコン
基板をエッチングすることにより形成される。このと
き、V溝71の側面に(111)面が表出する。
The tip of the optical fiber 72 faces the low reflection end face 52 of the laser diode 50,
And the optical fiber 72 are optically coupled. Optical fiber 72
The portion where the core wire near the front end is exposed is positioned by a V groove 73 formed on the main surface of the support substrate 1. V
The groove 71 is formed by, for example, etching a (100) plane silicon substrate using KOH as an etchant using an SiO 2 pattern as a mask. At this time, the (111) plane is exposed on the side surface of the V groove 71.

【0035】支持基板1の主表面のうち、光ファイバ7
2の先端とレーザダイオード50の低反射端面52との
間の領域に、光ファイバの光軸に直交する方向に延在す
る溝74が、例えばダイシングにより形成されている。
溝74は、例えば光ファイバ72の先端を樹脂で固定す
る際の樹脂の流動を阻止する役割を果たす。
The optical fiber 7 on the main surface of the support substrate 1
A groove 74 extending in a direction perpendicular to the optical axis of the optical fiber is formed in a region between the tip of the optical fiber 2 and the low reflection end face 52 of the laser diode 50 by, for example, dicing.
The groove 74 serves to prevent the resin from flowing when the tip of the optical fiber 72 is fixed with the resin, for example.

【0036】レーザダイオード50の低反射端面52か
ら出射したレーザ光が、光ファイバ72の端面から光フ
ァイバ内に入射し、光ファイバ72内を伝搬する。ま
た、レーザダイオード50の高反射端面から出射したレ
ーザ光を、受光素子10で検出し、レーザダイオード5
0の出力を常時モニタすることができる。
Laser light emitted from the low reflection end face 52 of the laser diode 50 enters the optical fiber from the end face of the optical fiber 72 and propagates through the optical fiber 72. The laser beam emitted from the high reflection end face of the laser diode 50 is detected by the light receiving element 10 and the laser diode 5 is detected.
The output of 0 can be constantly monitored.

【0037】上記実施例では、レーザダイオードから出
射したレーザ光を検出する場合を説明したが、レーザダ
イオードに限らず、光ビームを出射する阻止から出射し
た光ビームを検出する場合にも応用できる。例えば、光
ファイバの出射端面から出射した光ビームを検出するこ
とも可能である。
In the above embodiment, the case where the laser beam emitted from the laser diode is detected has been described. However, the present invention is not limited to the laser diode, but can be applied to the case where the light beam emitted from the blockage of the light beam is detected. For example, it is possible to detect a light beam emitted from the emission end face of the optical fiber.

【0038】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ビーム出射素子から出射した光ビームのうち、多くの
成分を受光素子の受光部へ到達させることができる。こ
のため、受光素子により効率的に光ビーム強度を観測す
ることができる。
As described above, according to the present invention,
Many components of the light beam emitted from the light beam emitting element can reach the light receiving portion of the light receiving element. For this reason, the light beam intensity can be efficiently observed by the light receiving element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例による光検出装置の断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a photodetector according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す光検出装置の受光素子の等価回路図
である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a light receiving element of the photodetector shown in FIG.

【図3】実施例による光検出装置の製造方法を説明する
ための基板の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a substrate for describing a method for manufacturing a photodetector according to an embodiment.

【図4】実施例の変形例による光検出装置の概略断面図
である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a light detection device according to a modification of the embodiment.

【図5】実施例による光検出装置を適用した半導体レー
ザモジュールの斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of a semiconductor laser module to which the photodetector according to the embodiment is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持基板 1a シリコン基板 1b SiO2 膜 3 凹部 4 位置合わせ用マーク 10 受光素子 11 入射端面 11a 斜面 12 受光素子基板 13 n型InP層 14 ノンドープInGaAs層 15 InP層 15a、15b p型領域 16a、16b 電極 17 反射防止膜 18 融材層 20 溝 50 レーザダイオード 51 高反射端面 52 低反射端面 53 活性層 54、55 クラッド層 60 光反射膜 70 セラミックパッケージ 71 凹部 72 光ファイバ 73 V溝 74 溝REFERENCE SIGNS LIST 1 support substrate 1a silicon substrate 1b SiO 2 film 3 concave portion 4 alignment mark 10 light receiving element 11 incident end face 11a slope 12 light receiving element substrate 13 n-type InP layer 14 undoped InGaAs layer 15 InP layer 15a, 15b p-type region 16a, 16b Electrode 17 Antireflection film 18 Flux layer 20 Groove 50 Laser diode 51 High reflection end face 52 Low reflection end face 53 Active layer 54, 55 Cladding layer 60 Light reflection film 70 Ceramic package 71 Depression 72 Optical fiber 73 V groove 74 Groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 裕樹 山梨県中巨摩郡昭和町大字紙漉阿原1000番 地 富士通カンタムデバイス株式会社内 (72)発明者 米田 昌博 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroki Murakami 1000, Azagami, Azagami-cho, Showa-cho, Nakakoma-gun, Yamanashi Inside Fujitsu Quantum Devices Co., Ltd. No. 1 Inside Fujitsu Limited

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主表面を有する基板と、 前記基板の主表面上に取り付けられ、光ビームを出射す
る出射端面を備え、該出射端面から出射した光ビームの
一部が前記基板の主表面の一部の領域を照射するように
配置された光ビーム出射素子と、 前記基板の主表面上に取り付けられ、入射する光ビーム
を検出する受光部を含む受光素子と、 前記光ビーム出射素子から出射した光ビームを受け、前
記受光素子の受光部に入射するように該光ビームの進行
方向を変える光路変換手段と、 前記基板の主表面のうち、前記光ビーム出射素子の出射
端面から出射した光ビームの一部により照射される光ビ
ーム照射領域上に形成され、該光ビームを反射して前記
光路変換手段に入射させる光反射膜とを有する光モジュ
ール。
A substrate having a main surface; and an emission end face mounted on the main surface of the substrate and emitting a light beam, wherein a part of the light beam emitted from the emission end face is formed on a main surface of the substrate. A light beam emitting element arranged to irradiate a partial region; a light receiving element mounted on a main surface of the substrate and including a light receiving unit for detecting an incident light beam; and emitting light from the light beam emitting element. Optical path changing means for receiving the light beam and changing the traveling direction of the light beam so as to be incident on a light receiving portion of the light receiving element; and light emitted from the emission end face of the light beam emission element on the main surface of the substrate. A light reflecting film formed on a light beam irradiation area irradiated by a part of the beam, the light reflecting film reflecting the light beam and making the light beam enter the optical path changing means.
【請求項2】 さらに、前記基板の主表面のうち、前記
光ビーム照射領域に形成された凹部を含み、 前記光反射膜が前記凹部の内面を覆う請求項1に記載の
光モジュール。
2. The optical module according to claim 1, further comprising a concave portion formed in the light beam irradiation region on the main surface of the substrate, wherein the light reflecting film covers an inner surface of the concave portion.
【請求項3】 前記光ビーム出射素子から出射した光ビ
ームの光軸が前記基板の主表面に平行になり、出射した
光ビームがある角度をもって広がり、その一部が前記基
板の前記光照射領域を照射するように構成され、 前記光路変換手段が、前記基板の主表面に対して斜めに
配置された斜面を含んで構成される請求項1または2に
記載の光モジュール。
3. An optical axis of a light beam emitted from the light beam emitting element is parallel to a main surface of the substrate, and the emitted light beam spreads at an angle, and a part of the emitted light beam is in the light irradiation area of the substrate. 3. The optical module according to claim 1, wherein the optical path conversion unit is configured to include a slope that is obliquely arranged with respect to a main surface of the substrate. 4.
【請求項4】 前記受光素子が、相互に反対方向を向い
た第1及び第2の主面と入射端面とにより画定された受
光素子基板を有し、前記第1の主面が前記基板の主表面
に対向し、前記入射端面が前記光ビーム出射素子の出射
端面に対向するように配置され、前記受光部が該受光素
子基板の第2の主面側に配置されている請求項3に記載
の光モジュール。
4. The light-receiving element has a light-receiving element substrate defined by first and second main surfaces facing each other and an incident end surface, wherein the first main surface is formed of the substrate. 4. The light-receiving unit according to claim 3, wherein the light-receiving unit is disposed on the second main surface side of the light-receiving element substrate, wherein the light-receiving unit is disposed so as to face the main surface, the incident end face is opposed to the light-emitting end surface of the light beam emitting element. An optical module as described.
【請求項5】 前記光路変換手段が、前記受光素子基板
の前記入射端面に画定された斜面を含んで構成される請
求項4に記載の光モジュール。
5. The optical module according to claim 4, wherein the optical path changing means includes a slope defined on the incident end face of the light receiving element substrate.
【請求項6】 前記光反射膜が、前記基板の主表面のう
ち前記光ビーム出射素子の前記出射端面と前記受光素子
基板の前記入射端面との間の領域上に形成されている請
求項4または5に記載の光モジュール。
6. The light reflection film is formed on an area between the emission end face of the light beam emission element and the incidence end face of the light receiving element substrate on a main surface of the substrate. Or the optical module according to 5.
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